基于复合结构的水泥混凝土桥桥面铺装层疲劳性能研究
- 格式:pdf
- 大小:229.31 KB
- 文档页数:4
n= / L 3—— 为 荷 载 加 载 点 到 小 梁试 件 固定
2 原材料 设计
21 0 0年 l 2月
石 油 沥 青
PT OE MAP AT E R L U S H L
第2 第 6 4卷 期
基 于 复 合 结构 的 水 泥 混 凝 土 桥 桥 面 铺 装 层 疲 劳 性 能 研 究
王亚奇 钱 振东 王江洋 陈 春
2 09 ) 10 6
东南 大学智能运输系统研究中心 ( 南京
装 各层厚 度 取 4 c m。选 用 材 料 及 沥青 混 合 料 的 级 配见 表 1 、表 2 。
公路 上 面层 普 遍 采 用 最 大 公 称 粒 径 为 l m 的 3m S MA、A C等沥青 混 合 料 ,故 本 研 究 中选 用 其 作
为水 泥混凝 土桥 面铺 装上 面层材 料 。 环氧沥 青混 合料 具有优 异 的力学性 能 ,目前
控制 的 四点 弯拉 复合结构疲 劳试验 ,对三种水 泥 混凝 土桥 面铺 装 复合 结构 的疲 劳耐久 性进行 了试
裂 ,在 车辆荷 载 、温 度循 环 变化 和雨水 侵蚀 等多
重影响因素的作用下 ,铺装层容易演化为坑槽 、
脱 层 、推移等结 构性破坏 ,致使 铺装层 使用寿命
大大缩减 ,因此需 要对 桥面铺装 层 的疲 劳性能进
一
n I
i ’、 , 、~ ~
~
’
上
1 点 1 测
一
类为力 学近 似方 法 ,即应用 断裂 力学 和损
d
广 ~ ~.
一
.
一
一
.
一
. 一
伤 力学方 法分析疲 劳裂缝 扩展规 律 以确定 材料疲 劳寿命 ;一 类 为能 耗 疲 劳 方 程 法 ,即用 能量
1h 2 8n 3 — L2 4a 2
_
n
验材料中最优铺装复合结构,但其铺装复合结构 中未包含抗 疲劳性 能优异 的环 氧沥青混合 料 J 9。
本研究 选 取 环 氧 沥 青 混 合 料 、S MA 沥青 混
收 稿 口期 :2 叭O— 8—2 。 O 5 作 者 简 介 : 王 亚 奇 ( 97一) 男 ,东 南 大学 存 i研 究 生 18 , 史 主 要从 事桥 i 铺装 研 究 和路 面结 构 研究 。 n i
采 用复合 梁疲劳 试验对水 泥混凝 土桥不 同沥青铺
依据 E lr enul梁 理 论 ,小 梁 试 件 的 最 大 ue —B ro l i
拉应 力和应变 公式 为 : 一
—
() 1 () 2
装 层复合 结构 的疲 劳寿命 进行 了研究 ,其研究结 果表明 S MA和纤 维 加 筋 的 A C组合 是 其 所选 试
混 凝 土桥 梁桥 面铺 装 。
关 键词 水 泥混 凝 土桥 梁 复合 结 构 疲 劳性 能 应 变控 制
桥 面铺装层 的疲 劳开裂是铺 装层使 用过程 中 难 以避 免 的 结 构 问 题 ,铺 装 层 一 旦 出 现 疲 劳开
合料 、A C沥青 混 合料 三 种铺 装 材料 ,采用 应 变
,
U
U
L 、I t ffI h…
的方法来 研究沥青 混合 料的疲 劳特性 。国 内对 沥 青 混合料 疲劳性 能 的研究 方法 与国外类 似 ,但对
沥 青混合 料疲劳性 能 的研 究 主要集 中在路 面材料
图 1 小梁疲劳试验加载示意
和大跨径 钢桥面铺 装材料 上 一 ,对 水泥 混凝 土 桥 铺装 复合 结 构 的 疲 劳 性 能 研 究 较 少 。高 英
摘要
水泥 混 凝 土桥 桥 面铺 装层 的 疲 劳 开 裂 是 铺 装 层 使 用 过 程 中所 必 须 面 临 的 结 构 问
题 。本研 究 采 用应 变控 制 的 四 点 弯拉 复 合 结 构疲 劳试验 ,对 三 种 水 泥 混 凝 土桥 桥 面铺 装 复合
结构的疲劳性能进行 了试验研 究,得 出了铺装复合结构的 s—N应 变疲劳方程。研 究结果表 明:“ 环氧沥青混凝土 +S 1 MA 3沥青混凝土”铺装结构有优异 的抗 疲劳性能 ,适 宜用作 水泥
验研究 ,得出了不同铺装结构的 S N应变疲劳 —
方程 。
1 复 合结构 疲劳试验 设计
行 研究 ,以期延 长桥 面铺 装层 的使 用耐 久性 。
国外 对沥青 混合料 的疲劳性 能研究 方法主要
小 梁疲 劳试验加 载示意 见 图 1 。
荷 载=P2 / 俯 载=p2 /
有 三类 :一 类 为 现象 学 法 ¨ ,即传 统 的疲 劳理 J 论 方法 ,它采用 疲 劳 曲线 表 征材 料 的疲 劳 寿命 ;
国内的水 泥混 凝土桥 面沥青 混凝 土铺装 采用 大 都双 层 的结 构 组 合 形 式 ,考 虑 到 施 工 的方 便
性 ,桥 面沥青 混凝 土直接 采用 与其连 接 的一 般道
路 的上面层 及中面层 的结 构形式 , 目前 国内高速
合 结构 的试验 结果 与工程 实 际相匹配 ,复合 梁铺
Hale Waihona Puke 复合 结构疲 劳 试 验 在 U M 一2 T 5试验 系统 上
进 行 ,系统 自动 采 集应 力 、应 变 等 各 项 试 验 数
据
表 1 环 氧 沥 青 技 术 指标
第 6期
王 亚 奇 等 ・ 于 复合 结 构 的水 泥 混 凝 土 桥 桥 面 铺 装层 疲 劳性 能研 究 基
3 5
式 中:
6 —— 为 小梁 试件 的宽度 ;
— —
主要 用于大 跨径钢 桥 面铺 装 ,考虑 到力学 机理 及
为小 梁试件 的高 度 ;
端 的距离 。
施 工因素 ,将其作 为水 泥混凝 土桥 面铺装层 的下 面层 。为进 行铺装 层疲 劳性 能的对 比试验 ,参考 文献 [ ] 的结论 ,选 取 第 3种 铺 装结 构 :铺装 8